В течение следующих трех лет консорциум из семи научных учреждений и компаний под руководством проектной группы Fraunhofer IWKS будет разрабатывать инновационные процессы для извлечения редкоземельных элементов и металлов платиновой группы из отходов переработки и производства. В рамках проекта MinSEM изучаются процессы, позволяющие перерабатывать широкий спектр минеральных материалов таким образом, чтобы извлечение стратегических металлов сопровождалось использованием остаточных фракций. Исследовательский проект финансируется Федеральным министерством образования и научных исследований (BMBF) на сумму 1,2 млн. В контексте приоритетного финансирования «r4 - Инновационные технологии для повышения ресурсоэффективности - Исследования для обеспечения стратегического сырья для экономики» в Рамочной программе «Исследования в области устойчивого развития (FONA)». Старт проекта был 2015 в июне.
При утилизации автомобильных каталитических нейтрализаторов образуются большие объемы шлаков, которые содержат большое количество стратегических металлов, таких как церий и лантан, из группы редкоземельных элементов и металлов платиновой группы. Также в производственных остатках очковых линз, так называемых кремневых очках, присутствуют редкоземельные элементы в ничтожно малых количествах. В оксидной форме стекла содержат лантана до 40 мас.%, Что делает их подходящим источником лантана в качестве сырья. До сих пор эти ценные и иногда критически важные элементы не были восстановлены, поскольку отсутствовала адекватная цепочка процессов от дробления до восстановления и повторного использования. Создание условий для их преобразования в пригодные для использования продукты и, таким образом, закрытие цикла переработки является одной из целей совместного проекта "MinSEM". Кроме того, «MinSEM» обеспечит фундаментальное понимание возможности повторного использования фракций остатков отходов из различных потоков создания ценности в новых продуктах. Таким образом, такая процедура может также применяться к другим материальным потокам, например, шлаку от процессов плавки.
Для извлечения редкоземельных элементов и металлов платиновой группы используются два инновационных метода. На первом общем этапе шлаки и стекла измельчаются и обрабатываются механохимически. Следующая влажная химическая обработка приводит к получению концентрированных водных растворов, которые обрабатываются с помощью «экстракции жидкость-жидкость» на основе ионных жидкостей, чтобы иметь возможность отделить редкоземельные элементы и металлы платиновой группы до технического стандарта. Во втором процессе, который предназначен для переработки специальных стекол, редкоземельные элементы должны быть выборочно отделены от остатков производства посредством реакций с твердым газом. Таким образом, образуются редкоземельные соединения, которые необязательно дополнительно обрабатывают ионными жидкостями или могут быть преобразованы посредством термической обработки в оксиды редкоземельных элементов.
Полученные таким образом редкоземельные металлы должны использоваться в качестве оксидов в процессе производства специальных стекол и в виде металлов в качестве сырья для производства высокотехнологичной продукции. Остаточные минеральные фракции из шлаков и стекол могут снова использоваться в строительном секторе. При соответствующем качестве здесь можно использовать большие количества материала. Это относится к области строительных материалов, где материал можно использовать в качестве совокупности при изготовлении таких изделий, как бетон или геополимеры, например транспортная инфраструктура.
Консорциум
Проектная группа Фраунгофера по стратегии вторичной переработки и ресурсов IWKS координирует проект. Помимо проектной группы и Технического университета Дрездена / Профессорства по физико-органической химии, в консорциум объединились компании Duesmann & Hensel Recycling GmbH, ratiochem GmbH, Maleki GmbH, ThyssenKrupp MillServices & Systems GmbH и Barberini GmbH. Партнеры привносят соответствующие компетенции и ноу-хау в исследовательский проект, что позволяет выполнять отдельные фазы проекта от лаборатории до апскейлинга до пилотного. Duesmann & Hensel Recycling и Barberini предоставляют шлаковый материал и специальные стекла. Проектная группа Fraunhofer IWKS разрабатывает химические процессы совместно с Техническим университетом Дрездена. ratiochem и IWKS, в свою очередь, расширяют масштабы химических процессов, в то время как Maleki вместе с ThyssenKrupp проводит дальнейшие исследования по переработке остаточных фракций. Процесс плавления оптимизирован компанией Duesmann & Hensel Recycling.
Совместный пресс-релиз от
Проектная группа Fraunhofer по переработке и стратегии использования ресурсов IWKS, расположенная в Альценау и Ханау, была основана в 2011 году обществом Fraunhofer-Gesellschaft под эгидой Fraunhofer ISC. В рамках своих направлений деятельности, таких как стратегия использования ресурсов, переработка и замещение, группа работает над обеспечением долгосрочного снабжения сырьем для нашей промышленности, тем самым гарантируя лидирующие позиции в высоких технологиях в будущем. С этой целью в сотрудничестве с промышленными партнерами проводятся исследования инновационных методов разделения, сортировки, переработки и замещения.
Барберини ГмбХ
Как всемирно признанный производитель специальных очков, Barberini осуществляет необходимые технологические этапы производства очков. Что касается управления качеством, то при производстве производится стандартный и индивидуальный анализ, в ходе которого стекла и их отходы постоянно проверяются на предмет содержания редкоземельных элементов. Аналогичным образом, компания знакома с требованиями к качеству используемого сырья, что делает возможной содержательную оценку восстановленных редкоземельных оксидов в отношении их повторного использования в производстве стекла.
Duesmann & Hensel Recycling GmbH
Duesmann & Hensel Recycling GmbH также выполняет металлургический этап производства систем шлака и элементов платиновой группы. Вот почему Duesmann & Hensel Recycling хорошо знакома с крупномасштабными процессами, которые в настоящее время используются во всем мире для извлечения металлов платиновой группы, палладия, платины и родия из автомобильных каталитических нейтрализаторов.
Малеки ГмбХ
Изменение климата - это глобальная проблема, которую необходимо решать с помощью практических решений, продуктов и новых технологий. Maleki GmbH специализируется на разработке и производстве строительных материалов, которые снижают выбросы клинкера до огромного, экологически чистого эффекта, а именно, снижают выбросы CO2. Предыдущие цели и планирование были основаны на исследовании и разработке новых систем связующих, которые эффективно и выгодно заменяют цемент и эпоксидные смолы. Благодаря многолетнему опыту исследований, использованию возобновляемого сырья 26, интенсивной работе и инвестициям, Maleki GmbH смогла достичь особенно значительную часть поставленной цели и тем временем разработала несколько продуктов с новым связующим веществом. Изделия, изготовленные с использованием связующего, экономят материал и время обработки с лучшими свойствами. Они имеют значительно более длительный срок службы и, следовательно, более длительный срок службы с отличными физическими свойствами.
ratiochem GmbH
Инновационная химическая компания ratiochem GmbH обладает основными компетенциями в производстве высококачественных неорганических, органических и металлоорганических тонкодисперсных и специальных химикатов (в основном кремнийорганических соединений для использования в строительных химикатах), разработке индивидуальных решений для своих клиентов в области синтеза на заказ. Лабораторный масштаб, от опытного производства до коммерческого производства в соответствии с DIN EN ISO 9001, а также поиск материалов и консультации по разработке химических материалов и технологий. В частности, ratiochem GmbH обладает ноу-хау в области обращения с химическими веществами на жидкой основе, а также их производства.
ThyssenKrupp MillServices & Systems GmbH
ThyssenKrupp MillServices & Systems и ее предшественники в течение нескольких десятилетий занимались переработкой (дробление, классификация, просеивание и извлечение ценных материалов) и экономическим использованием / сбытом шлака черной металлургии. Ежегодно более 1,2 миллиона тонн шлака различного качества перерабатывается на различных предприятиях ThyssenKrupp MillServices & Systems и у производителей в Германии и по большей части успешно продается как продукция для дорожного строительства, ландшафтного дизайна и гидротехники, а также удобрений и для цементной промышленности. ThyssenKrupp MillServices & Systems уже работал промышленным партнером в различных исследовательских проектах Рабочей группы промышленных исследовательских ассоциаций «Отто фон Герике» (AiF) и обладает глубокими знаниями в области передачи результатов исследований с целью использования шлака как можно более экологически чистого и эффективного в практических приложениях.
ТУ Дрезден
Technische Universität Dresden - один из одиннадцати университетов передового опыта в Германии: сильный в исследованиях, первоклассный в разнообразии и качестве учебных программ, тесно связанных с культурой, бизнесом и обществом. Как современный университет с полным спектром услуг, он предлагает широкий спектр научных исследований на факультетах 14. Это крупнейший университет в Саксонии со студентами 37.000 и сотрудниками 7.770. Синтез имидазолов и солей имидазолия, а также создание различных гетероциклов имеет давнюю традицию на кафедре физической органической химии. В ходе этой работы проф. Д-р мед. Томас Штрасснер нового поколения
ионных жидкостей с интересными свойствами, так называемые TAAILs (перестраиваемые арил-алкильные ионные жидкости). Это обещает очень высокий потенциал применения для промышленного разделения и извлечения упомянутых металлов.
30.09.2015
Посетите нас на
Выставка CeramiTec пройдет с 20 по 23 октября 2015 года в Мюнхене.
Fraunhofer ISC – Fraunhofer Center HTL, зал B1, совместный стенд Meeting Point Ceramics.
IDTechEX 18-19 ноября 2015 г. в Санта-Кларе (США)
Институт Фраунгофера ISC, выставочный центр Санта-Клары, стенд P21.
Источник:
Фраунгоферовский институт силикатных исследований ISC
Лена Хирникель
Маркетинг и коммуникации / связи с прессой
Neunerplatz 2
97082 Вюрцбург
